地膜覆盖栽培技术的生产应用及问题分析

高红军

（辽宁省农业机械化研究所，沈阳 110161）

20世纪80年代以来，地膜逐步成为我国农业生产不可或缺的一种生产资料。在新疆，地膜覆盖栽培技术因能大幅提高棉花产量而被誉为棉花生产三大革新技术之一。随后，地膜覆盖栽培技术被推广应用到玉米、水稻等大宗作物以及马铃薯、蔬菜等诸多领域，为我国粮食生产和农产品供应起到重要的作用。地膜的广泛应用被称为农业领域的 “白色革命”。然而，由于缺乏有效治理，加之30多a的累积，这场“白色革命”逐步演变成触目惊心的“白色灾难”。在全国各省市区之中，新疆应用地膜时间较长，应用面积位居全国首位，首当其冲成为我国乃至世界上“白色污染”最严重的区域之一。地膜回收利用已成为诸如新疆等地膜覆盖技术应用广泛的地区亟待解决的重大问题。

1 地膜覆盖栽培在农业生产中的应用

地膜是除了种子、农药、化肥后第四大农业生产资料，农业部发布的《中国农业统计资料》显示，地膜覆盖栽培于20世纪70年代由日本引进，1979年开始以蔬菜保护地为主进行栽培试验。因地膜覆盖具有增温、保墒、保水、保肥、改善土壤理化性质、抑制杂草生长、缩短作物生长期等作用，极大提高了玉米、小麦、棉花、马铃薯等大宗作物和多种园艺作物的产量和效益。以全国应用面积最为广泛的新疆为例，该地区光照、干旱、温差等自然条件为棉花种植提供了得天独厚的条件，但因地属冷凉地区，积温低，导致棉花成熟度和产量不高。为此，1980年开始，新疆石河子农科所率先引进地膜覆盖栽培技术，在棉花种植领域进行小面积地膜覆盖栽培试验。试验表明，地面覆盖地膜后有助于改善棉田土壤温、水、肥等生态因素，使棉花向有利于高产的方向发展，当年获得108.5～135.8 kg/667 m2的好收成，比裸地栽培棉花增产40.0%～54.2%。随后几年开始在更大的大范围推广使用地膜覆盖技术，使全疆棉花产量和质量均得到大幅提高。目前，新疆已成为我国棉花主产区，也是全国地膜覆盖种植面积最大、地膜用量最多的省区，年使用地膜量超过15万t。同时，地膜覆盖技术在甘肃、青海、宁夏、辽宁、山东、河北等西北、华北、东北等广大地区也得到较大范围的应用，成为提早栽培、提前上市、提高效益的重要技术手段，并在一段时间内得到大力提倡和推广应用，成为我国农业特别是旱作农业区广泛使用的种植技术。

2 地膜覆盖栽培存在的问题

在地膜覆盖技术应用的长期实践中，随着薄膜使用量的逐年增加和经年累积，地膜带来的诸多问题也越发凸显。由于我国塑料薄膜回收利用率不足10%，导致残留地膜越积越多，清理越来越难，已成为严重威胁我国农业农村环境和农业可持续发展的重要因素。“白色革命”逐渐被“白色污染”所取代，地膜使用带来的经济效益与其导致的环境破坏同样受到社会的关注。

2.1 残膜量的不断累积，影响土壤再生产能力和农作物生长发育

地膜覆盖技术的应用，在保障粮食供应、推动农业发展、带动农民增收等方面着实发挥了重要的作用。但是，随着连续多年的广泛使用，残留地膜量累积不断增多。据新疆农业厅调查，新疆大部分地区的土壤耕作层地膜残留量呈现逐年递增的趋势，其中，棉花主产区土壤耕作层地膜残留量高达16.88kg/667 m2，是全国平均水平的4～5倍。地膜由高分子聚乙烯化合物及其树脂制成，残留地膜主要以碎片的形式分布于土壤浅层，随着覆膜年限的延长而逐年下移，且经历百年也很难彻底降解。这些残留于土壤环境中的地膜碎片经长期累积，会导致土壤耕层理化性质和生物学性质劣变，严重影响土壤再生产能力和农作物生长发育。研究表明，当土壤中地膜残留量达到120 kg/hm2时，棉花产量下降16%。连续覆膜年限的增加及土壤残膜地膜回收治理不彻底，必然导致“白色污染”超出当地农田生态环境所能承受的限度，严重威胁我国农业的可持续发展。

2.2 残留地膜已成为农业面源污染的重要来源

由于残膜地膜回收、利用、治理不彻底，导致绝大部分残膜留在土壤耕层里或随意丢弃到环境中。这些残留地膜不仅改变壤耕层理化特性和生物学特性，影响植物生长发育，降低农产品产量和品质，而且残膜分解后产生的有毒物质会对土壤、大气、水体造成直接危害或间接危害，潜在隐患难以估量。此外，随意丢弃的废弃地膜积聚于河道、湖泊、水塘、道路两侧农田或挂在枝头，因其在自然环境中难以降解，遂成为影响农村生态环境的一大公害和农业面源污染的重要来源。

2.3 影响农机具田间作业

我国已成为世界上地膜产量和覆盖量最大的国家，地膜的广泛应用已成为农业增产的重要措施之一，曾一度被喻为“白色革命”。但由于塑料薄膜大量残留土壤之中并与土壤纠结在一起，很难将其清理回收。这些薄膜的存在不可避免地影响机具的通过性，很容易缠绕犁铧、深松铲，甚至堵塞播种施肥等工作部件，严重影响机具的正常作业。

2.4 危害家畜健康，影响畜牧业发展

残膜被随意丢弃在环境中，收集时易与牧草、秸秆、饲料混合在一起，牛羊等家畜误吃残膜后，可导致家畜胃肠功能失调甚至死亡。此外，地膜中的增塑剂具有低水溶性和显着的生物累积性，可通过土壤系统对作物产生毒害，并经各种途径威胁粮食安全，进而影响人畜健康。

2.5 残留地膜厚度薄难以回收

地膜回收难的主要原因： 一是 0.008±0.003 mm厚度标准的地膜太薄易碎裂，造成回收率极低；二是基于农业生产成本的考虑和出苗对薄膜厚度的要求，农民更愿意大量使用0.008 mm以下的超薄地膜；三是残膜回收利用产业体系不健全，对废旧地膜回收利用率不高；四是对农民是否执行国家标准缺乏监管也难以监管。尽管2017年12月11日工业和信息化部、农业部、国家标准委等三部委联合发布了聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜强制性国家标准，规定地膜厚度不得小于 0.010 mm，偏差不得高出 0.003 mm，但让农民执行标准并不容易。

3 推广地膜覆盖技术、减少残膜污染的对策

3.1 加强源头治理，促进农田地膜回收再利用

启动实施农膜回收行动，不断加大地膜污染治理力度。出台地膜管理条例、回收利用条例等地方法规，提升废旧农膜资源化利用水平。针对我国缺少残膜回收机具的现状，组织科研力量加大研发力度，为残膜回收提供适用机具。建全残膜回收利用产业体系，促进农用地膜回收再利用。

3.2 推广使用可降解地膜和生物降解地膜

目前，我国每公顷残膜回收成本约1 200元，但经过残膜回收后，地膜残留率仍普遍在20%以上。加之农忙季节农村劳动力短缺，更难以实行地膜回收。随着人们对地膜残留“白色污染”的忧虑，易降解液体地膜和生物降解地膜引起人们关注。大力推广可降解地膜和生物降解地膜，是根治残膜污染的根本途径。这就需要鼓励企业开展技术创新，扶持生物降解地膜企业和行业发展。建立降解地膜推广示范区，采取多种方式鼓励支持生物可降解地膜的推广使用。

3.3 加大宣传力度，提高人们环保意识

日本、欧洲地膜覆盖栽培后基本实现100%回收，一方面是地膜厚度厚，破损程度低，利于人拾或机械化回收；另一方面是人们环保意识强，对土地保护是发自内心的自觉行动。因此，做好宣传工作，增强环保意识，让保护土地成为人们的自觉行动，给子孙留下一片净土，是各级农业部门和环保部门的重要职责。

3.4 推行国家标准，提高监督检查力度

聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜强制性国家标准按照保护环境、节约资源的要求，对地膜的适用范围、分类、产品等级、厚度和偏差、拉伸性能、耐候性能等多项指标进行了修订，主要表现为“三提高一标示”，即提高了地膜厚度、力学性能、耐候性能和在产品合格证明显位置标示“使用后请回收利用，减少环境污染”字样。新标规定地膜厚度不得小于0.010 mm，偏差不得高出 0.003 mm，低出 0.002 mm。如果按照这一标准执行，有利于杜绝超薄地膜的泛滥，推动地膜回收利用，对于治理农田“白色污染”、改善农业生态环境、建设美丽乡村具有重要意义。这就要求各级质监、工商等部门加大生产流通领域农用地膜监督检查力度，不允许厚度不符合国家标准的农用地膜在市场上销售。

［1］邓光联.我国地膜覆盖栽培技术推广应用情况［J］.耕作与栽培，1985（2）.

［2］周伟，王宏，李志峰，等.大力推广地膜覆盖栽培技术，促进内蒙古粮食生产发展［J］.内蒙古农业科技，2010（1）：13-15.

［3］娄春恒.新疆棉花地膜覆盖栽培技术的引进与推广［J］.新疆农业科学，1989（1）：2-4.

［4］张树波.地膜覆盖栽培技术存在的问题及对策［J］.中国农村小康科技，2008（9）：28-29.